DE2817368C2 - Spannfutter für Drehmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Spannfutter für Drehmaschinen mit radial verschiebbarei. Grund- oder Spannbacken, die jeweils durch ein axial im Futterkörper geführtes Keilstück oder durch eine im Futterkörper quer zur Längsachse geführte, mit Zahnleisten in eine Verzahnung der Grund- oder Spannbacken eingreifende Keilstange antreibbar sind, wobei die Keilstücke oder Keilstangen über den zum Lösen oder Spannen der Backen erforderlichen Weg hinaus zusätzlieh so weit im Futterkörper verschiebbar sind, daß deren in die Backen eingreifender Teil bzw. deren Zahnleisten außer Eingriff an der zugehörigen Backe gelangen und diese radial aus dem Futterkörper herausnehmbar ist, und wobei zum Antrieb der Backen ein axial über den Arbeitsbereich hinaus in eine vordere oder hintere Endstellung verschiebbares und konzentrisch im Futterkörper geführtes Verstellglied vorgesehen ist, das mit den Keiistücken bzw. den Keilstangen über Keilhakenansätze zusammenwirkt, wobei in den die Keilstücke bzw. die Keilstangen aufnehmenden Futterkörper oder in einen diesem zugeordneten Flansch konzentrisch zu dem Verstellglied ein von außen verdrehbarer Anschlagring oder ein Anschlagsegment eingesetzt ist, wodurch der Verstellweg der Keilstücke bzw. der Keilstangen begrenzbar ist.

Ein Spannfutter dieser Art ist durch die DE-OS 25 33 803 bekannt. Bei dieser bekannten Ausführung wirkt der Anschlagring jedoch ausschließlich mit den axial verschiebbaren Keilstücken zusammen. Es wird somit lediglich der Weg der Keilstücke für einen Bakkenwechsel freigegeben. Und da diese ständig in Wirkverbindung mit dem Verstellglied bleiben ist, eine Wegbegrenzung für dieses nur mittelbar gegeben. Außerdem werden die Keilstücke durch die abzustützenden Momente stark beansprucht, Verspannungen sind die unmittelbare Folge.

Es ist demnach Aufgabe der Erfindung, das Spannfutter der vorgenannten Art derart zu verbessern, daß das Verstellglied nicht unbeabsichtigt in den Ausklinkbereich gebracht werden kann, so daß zuverlässig Beschädigungen an den Keilstangen und/oder den Keilhaken des Verstellgliedes vermieden werden. Auch ein unbeabsichtigtes Spannen in der Ausklinkstellung soll mit

Sicherheit ausgeschlossen sein, das Verstellglied soll vielmehr in jeder Lage fixiert sein. Der dazu erforderliche Bauaufwand soll gering gehalten werden, des weiteren sollen auch keine baulichen Veränderungen notwendig und ein Nachrüsten soll auf einfache Art zu bewerkstelligen sein.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Anschlagring zur unmittelbaren Begrenzung des Verstellweges des Verstellgliedes im Durchmesserbereich der an diesem angeformten Keilhakenansäue mit einer Anächlagfläche oder mit mehreren Anschlagflächen sowie mit Freisparungen versehen ist, in die die Keilhakenansätze zum Ausklinken der Backen bei einer Verstellung des Verstellgliedes über den Arbeitsbereich hinaus einführbar sind, und daß zur selbsttätigen Rückführung des Anschlagringes in die den Arbeitsbereich des Verstellgliedes begrenzende Lage eine durch dessen Verdrehung spannbare Feder vorgesehen ist, die an dem Futterkörper und einem Verstellorgan des Anschlagringes bzw. an dem Anschlagring augestützt ist.

Vorteilhaft ist es in Ausgestaltung der Erfindung hierbei, die Rückstellfeder als Torsionsfeder auszubilden, die einem zum Verdrehen des Anschlagringes vorgesehenen, in dem Futterkörper drehbar gelagerten radial gerichteten Verstellbolzen zugeordnet und an diesem und dem Futterkörper abgestützt ist, wobei der Verstellbolzen einen exzentrischen Ansatz z. B. in Form eines in diesen eingesetzten Stiftes aufweisen sollte, der in eine axial gerichtete Nut des Anschlagringes eingreift.

Der Verstellbolzen kann zur verdrehbaren Lagerung in einer Ausnehmung des Futterkörpers an derr dem Anschlagring zugekehrten Ende mit einem Bund versehen und mit dem anderen Ende in einer in die Ausnehmung eingesetzten Buchse axial unverschiebbar gehalten werden, so daß die vorzugsweise vorgespannte Torsionsfeder mit ihren Enden an dem Bund des Verstellbolzens und der Buchse abgestützt werden kann.

Zur Betätigung des Verstellbolzens ist es ferner angebracht, diesen auf seiner Außenseite mit einer Schlüsselöffnung oder einem angeformten Mehrkant zu versehen.

Zum Verdrehen des Anschlagringes kann aber auch ein tangential zu diesem gerichteter, in dem Futterkörper verschiebbar gehaltener Verstellbolzen vorgesehen werden, der mittels eines Vorsprunges in eine in dem Anschlagring eingearbeitete Nut eingreift.

Zur selbsttätigen Rückführung des Anschlagringes ist es zweckmäßig, eine durch dessen Verdrehung spannbare Druckfeder vorzusehen, die an dem Futterkörper und dem Verstellbolzen oder dem Anschlagring abgestützt ist.

Da bei einem Spannfutter der vorgenannten Art bzw. bei einem mit einem Backenschnellwechselsystem ausgerüsteten Spannfutter dieser Art der verarehbare Anschlagring gemäß der Erfindung mit mit den Keilhakenansätzen zusammenwirkenden Anschlagflächen und diese aufnehmende Freisparungen versehen ist, ist es auf sehr einfache Weise möglich, den Verstellbereich des Verstellgliedes in einen Spannber^ich und einen Ausklinkbereich zu unterteilen, und zwar auf mechanisehe Weise und ohne zusätzlichen großen Bauaufwand. Dazu sind auch keine baulichen Veränderungen vorzunehmen, der Anschlagring ist lediglich konzentrisch zu dem Verstellglied in den Futterkörper einzusetzen, so daß ohne Schwierigkeiten auch ein nachträglicher Einbau in Spannfutter zu bewerkstelligen ist.

Und durch den Anschlagring ist stets sichergestellt, daß nicht im Ausklinkbereich gespannt wird. Durch die an diesem angebrachten Anschlagflächen, die durch dessen Stirnflächen gebildet, aber auch gegenüber diesen zurückgesetzt sein können, wird nämlich der Verstellweg auf den Spannbereich begrenzt und nur, wenn der Alischlagring von Hand ber stillstehendem Spannfutter durch Betätigen des Verstellbolzens verdrent wird, kann das Verstellglied in die Ausklinkstellung gebracht und ein Backenwechsel vorgenommen werden. Der Anschlagring wirkt demnach als unmittelbare Wegbegrenzung des Verstellgliedes, so daß dessen Lage stets fixiert ist. Durch mangelnden Eingriff bzw. zu geringe Anlage bedingte Beschädigungen an den an der Kraftübertragung beteiligten Bauteilen sind somit zuverlässig ausgeschlossen, auch wird auf diese Weise die Unfallgefahr gemindert. Und da die Funktion des Anschlagringes, der nach einem Backenwechsel jeweils selbsttätig mittels der durch dessen Verdrehung spannbare Feder wiederum in die den Verstellweg des Verstellgliedes begrenzende Lage zurückgeführt wird, nicht abhängig ist von der Fliehkraft, ist trotz des sehr geringen zusätzlichen Bauaufwandes nicht nur eine einfache und sichere Handhabung gewährleistet, sondern auch ausgeschlossen, daß Fehlfunktionen ausgelöst werden.

Die den Keilstangen zugeordneten Sperreinrichtungen, die in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein können, können bei Verwendung des erfindungsgemäßer! Anschlagringes zwar entfallen, da nur bei verdrehtem Anschlagring ein Backenwechsel möglich ist, um jedoch nacheinander die Backen einzeln auswechseln zu können, sollten Sperreinrichtungen, durch die diese auch bei verdrehtem Anschlagring sicher gehalten werden, weiterhin in Spannfutter mit Backenschnellwechselsystemen eingebaut werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des gemäß der Erfindung ausgebildeten Spannfutters für Drehmaschinen dargestellt, das nachfolgend im einzelnen erläutert ist. Es zeigt

F i g. 1 ein mit auswechselbaren Backen ausgestattetes kraftbetätigtes Spannfutter, in das zur Begrenzung des Verstellweges des Verstellgliedes ein Anschlagring eingebaut ist, in einem Axialschnitt,

Fi g. 2 das Spannfutter nach F i g. 1 in Vorderansicht und teilweise im Schmitt und

Fig. 3 eine Ausführungsform eines Betätigungsmittels zur Verdrehung des Ansc llagringes bei dem Kraftspannfutter nach den F i g. 1 und 2.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte und mit 1 bezeichnete Spannfutter für Drehmaschinen besteht im wesentlichen aus einem zweiteiligen Futterkörper 2 mit in diesen eingesetzten Spannbacken 3, die jeweils mittels einer Keilstange 6 radial nach innen oder außen verschiebbar sind. Die Keilstangen 6 sind hierbei quer zur Längsrichtung des Spannfutters 1 in Ausnehmungen 5 des Futterkörpers 2 eingesetzt und greifen mittels Zahnleisten 7 in in die Backen 3 eingearbeitete Verzahnungen 4 ein.

Zur Verstellung der Keilstangen 6 und damit auch der Spannbacken 3 dient ein axial betätigbares Verstellglied 9 in Form eines in den Futterkörper 2 eingesetzten Kolbens, an dem eine nicht dargestellte Zugstange angreift und an dem jeder Keilstange 6 zugeordnete Keilhakenansätze 10 angeformt sind, die mit an diesen angebrachten Keilflächen 11 mit an den Keilstangen 6 vorgesehenen Gegenflächen 8 zusammenwirken. Die axiale Bewegung des Verstellgliedes 9 wird somit mittels der geneigten Flächen 8 und 11 sowie der Verzahnungen 4,5 und 7 in eine radiale Zustellbewegung der Spannbacken 3 umgelenkt.

Die Keilstangen 6 sind bei dem Spannfutter 1 über den eigentlichen Spannbereich soweit im Futterkörper 2 verschiebbar, daß ihre Zahnleisten 7 außer Eingriff mit der Verzahnung 4 der zugehörigen Spannbacken 3 gelangen, so daß diese im Bedarfsfall herausgenommen werden können. Der Arbeitsbereich des Verstellgliedes 9 ist demnach in einen Spannbereich und einen Ausklinkbereich unterteilt. Befindet sich somit das Verstellglied 9 im Ausklinkbereich, so können durch Betätigen gesonderter, unterschiedlich ausgebildeter, nicht gezeigter Sperreinrichtungen die Backen einzeln oder gemeinsam herausgenommen und ausgewechselt werden. Die Verzahnungen 4 der Spannbacken 3 sind in dieser Stellung nur geringfügig im Eingriff mit den Zahnleisten 7 der Keilstangen 6, die zum vollständigen Ausklinken mittels der Sperreinrichtungen noch zusätzlich verschoben werden müssen.

Um mit Sicherheit auszuschließen, daß das Verstellglied 9 unbeabsichtigt aus dem in F i g. 1 mit A gekennzeichneten Spannbereich in den Ausklinkbereich B verstellt wird, ist in eine Ausnehmung 13 des Futterkörpers 2 im Durchmesserbereich der Keilhakenansätze 10 ein Anschlagring 21 eingesetzt, der eine oder mehrere den Spannbereich A begrenzende Anschlagflächen 22 aufweist. Außerdem ist der verdrehbar gelagerte Anschlagring 21 mit den Keilhakenansätzen 10 zugeordneten Freisparungen 23 versehen, in die diese im Ausklinkbereich B eingeführt werden können. Die Anschlagflächen 22 sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispie! durch die Stirnfläche des Anschlagringes 21 gebildet, zur Vergrößerung des Spannbereiches können diese Anschlagflächen aber auch in den Freisparungen 23 vorgesehen werden.

Der sich aus dem Spannbereich A und dem Ausklinkbereich B zusammensetzende Arbeits- oder Verstellbereich des Verstellgliedes 9 ist somit mechanisch unterteilt. Ist der Spannbereich A ausgeschöpft, legt sich das Verstellglied 9 mit den Stirnflächen 12 der Keilhakensätze 10 an die Anschlagflächen 22 des Anschlagringes 21 an.

Soll jedoch ein Backenwechsel vorgenommen werden, so ist das Verstellgüed 9 über den Spannbereich A hinaus nach links gemäß F i g. 1 in den Ausklinkbereich B zu verschieben. Um dies bewerkstelligen zu können, ist der Anschlagring 21 zu verdrehen, damit die Keilhakenansätze 10 in die Freisparungen 23 des Anschlagringes 21 eingeführt werden können. Dazu ist in einer radial ausgerichteten Ausnehmung 32 des Spannfutters 2 ein Verstellbolzen 31 eingesetzt, an dem an einem Bund 33 exzentrisch zu dessen Rotationsachse ein Stift 35 angebracht ist, der in eine axial verlaufende Nut 24 des Anschlagringes 21 eingreift.

Wird der Verstelibolzen 31, der dazu an seiner Außenseite mit einer Schlüsseiöffnung 39 ausgestattet und mit seinem äußeren Ende in einer durch eine Schraube verdrehfest gehaltenen Buchse 34 drehbar gelagert und mittels eines Bundes 38 auch axial unverschiebbar gehalten ist, verdreht, so wird mittels des exzentrischen Stiftes 35 im Zusammenwirken mit der Nut 24 der Anschlagring 21 ebenfalls verdreht und in eine Lage gebracht, in der die Keilhakenansätze 10 in dessen Freisparungen 23 eingreifen. Das Verstellgüed 9 kann somit in den Ausklinkbereich B verschoben werden und es kann ein Backenwechsel vorgenommen werden. Zur Betätigung des Verstellbolzens 31 ist das Spannfutter 1 auf jeden Fall stillzusetzen, so daß mit Sicherheit ausgeschlossen ist, daß Fehlbetätigungen erfolgen und daß in dessen Ausklinkbereich gespannt wird.

Wird das Verstellglied 9 mittels der nicht gezeigten Zugstange, indem die dieser zugeordnete Servo-Einrichtung in entsprechender Weise verstellt bzw. beaufschlagt wird, wiederum in den Spannbereich A zurückgeschoben, so rastet die durch den Anschlagring 21 gebildete Sperre selbsttätig ein. Dazu dient eine Torsionsfeder 36, die mit einem Ende 36' an dem Bund 33 und mit dem anderen Ende 36" an der ortsfesten Buchse 34 befestigt ist. Durch das Verdrehen des Verstellbolzens 31 wird somit die Torsionsfeder 36 gespannt, so daß durch diese der Anschlagring 21, sobald die Keilhakenansätze 10 außer Eingriff sind mit den Freisparungen 23, selbsttätig in die Ausgangslage zurückgedreht wird und der Spannbereich A dadurch wiederum begrenzt ist. Mittels der Buchse 34 ist es auf einfache Weise auch möglich, die Torsionsfeder 36 vorzuspannen.

Wird der Bolzen 32 in eine derartige Lage verdreht, daß der exzentrisch angeordnete Stift 35 in Umfangsrichtung mit dessen Rotationsachse fluchtet, dann ist mit Sicherheit ausgeschlossen, daß der Anschlagring 21 durch auf diesen einwirkende Drehmomente zurückgedreht wird.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 dient zur Betätigung des Anschlagringes 21 ein tangential zu diesem in eine Ausnehmung 53 des Futterkörpers 2 eingesetzter und axial verschiebbarer Verstellbolzen 51, der mit einem Vorsprung 52 in eine Ausnehmung 26 des Anschlagringes 21 eingreift. Der Verstellbolzen 51 ist dazu in seinem vorderen Bereich abgesetzt.

Wird hierbei der Verstellbolzen 51, der durch eine Gewindebuchse 55, an der sich dieser mittels eines Bundes 54 abstützt, gehalten ist, mit Hilfe eines aufsetzbaren Schlüssels 57 entgegen der Kraft einer Druckfeder 56 nach innen gedrückt, so wird der Anschlagring 21 verdreht, so daß das Verstellglied 9 in den Ausklinkbereich eingefahren werden kann. Wird der Schlüssel 57 abgenommen, so wird, sobald sich das Verstellglied 9 wiederum im Spannbereich A befindet, durch die gespannte Feder 56 der Anschlagring 21 selbsttätig zurückgedreht und dadurch der Spannbereich begrenzt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Spannfutter für Drehmaschinen mit radial verschiebbaren Grund- oder Spannbacken, die jeweils durch ein axial im Futterkörper geführtes Keilstück oder durch eine im Futterkörper quer zur Längsachse geführte, mit Zahnleisten in eine Verzahnung der Grund- oder Spannbacken eingreifende Keilstange antreibbar sind, wobei die Keilstücke oder Keilstangen über den zum Lösen oder Spannen der Backen erforderlichen Weg hinaus zusätzlich so weit im Futterkörper verschiebbar sind, daß deren in die Backen eingreifender Teil bzw. deren Zahnleisten außer Eingriff an der zugehörigen Backe gelangen und diese radial aus dem Futterkörper herausnehmbar ist, und wobei zum Antrieb der Backen ein axial über den Arbeitsbereich hinai's in eine vordere oder hintere Endstellung verschiebbares und konzentrisch im Futterkörper geführtes Verstellglied vorgesehen ist, das mit den Keilstücken bzw. den Keilstangen über Keilhakenansätze zusammenwirkt, wobei in den die Keilstücke bzw. die Keilstangen aufnehmenden Futterkörper oder in einen diesem zugeordneten Flansch konzentrisch zu dem Verstellglied ein von außen verdrehbarer Anschlagring oder ein Anschlagsegment eingesetzt ist, wodurch der Verstellweg der Keilstücke, bzw. der Keilstangen begrenzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagring (21) zur unmittelbaren Begrenzung des Verstellweges des Verstellgliedes (9) im Durchmesserbereich der an diesem angeformten Keilhakenansätze (10) mit einer Anschlagfläche oder mit mehreren Anschlagflächen (22) sowie mit Freisparungen (23) versehen ist, in die die Keilhakenansätze (10) zum Ausklinken der Backen (3) bei einer Verstellung des Verstellgliedes (9) über den Arbeitsbereich (A) hinaus einführbar sind, und daß zur selbsttätigen Rückführung des Anschlagringes (21) in die den Arbeitsbereich (A) des Verstellgliedes (6) begrenzende Lage eine durch dessen Verdrehung spannbare Feder (36; 56) vorgesehen ist, die an dem Futterkörper (2) und einem Verstellorgan (31; 51) des Anschlagringes (21) bzw. an dem Anschlagring (21) abgestützt ist.

2. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder als Torsionsfeder (36) ausgebildet ist, die einem zum Verdrehen des Anschlagringes (21) vorgesehenen, in dem Futterkörper (2) drehbar gelagerten, radial gerichteten Verstellbolzen (31) zugeordnet und an diesem und dem Futterkörper (2) abgestützt ist.

3. Spannfutter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellbolzen (31) einen exzentrischen Ansatz (35) z. B. in Form eines in diesen eingesetzten Stiftes aufweist, der in eine axial gerichtete Nut (24) des Anschlagringes (21) eingreift.

4. Spannfutter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellbolzen (31) zur verdrehbaren Lagerung in einer Ausnehmung (32) des Futterkörpers (2) an dem dem Anschlagring (21) zugekehrten Ende mit einem Bund (33) versehen und mit dem anderen Ende in einer in die Ausnehmung (32) eingesetzten Buchse (34) axial unverschiebbar gehalten ist.

5. Spannfutter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise vorgespannte Torsionsfeder (36) mit ihren Enden (36', 36") an dem

Bund (33) des Verstellbolzens (31) und der Buchse (34) abgestützt ist

6. Spannfutter nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellbolzen (31) auf seiner Außenseite mit einer Schlüsselöffnung (39) oder einem angeformten Mehrkant versehen ist

7. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verdrehe" des Anschlagringes (21) ein tangential zu diesem gerichter, in dem Futterkörper (2) verschiebbar gehaltener Verstellbolzen (51) vorgesehen ist, der mittels eines Vorsprunges (52) in eine in den Anschlagring (21) eingearbeitete Nut (26) eingreift.

8. Spannfutter nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß als auf den Anschlagring (21) einwirkende Rückstellfeder eine durch dessen Verdrehung spannbare Druckfeder vorgesehen ist, die an dem Futterkörper (2) und dem Bund (54) des Verstellbolzens (51) bzw. dem Anschlagring (21) abgestützt ist.